【创新设计】高考物理总复习 125 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系.doc

第5讲 实验 探究弹力和弹簧伸长的关系1在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，有如下一些步骤()a在弹簧下端挂上一个钩码，观察指针所指位置，测出弹簧的伸长x1b将弹簧固定悬挂在金属横杆上，将刻度尺竖直固定在弹簧旁，观察弹簧指针所指位置，并记下该位置c在坐标纸上建立平面直角坐标系，以f为纵坐标、x为横坐标，根据实验数据，选定两坐标轴适当的标度d将各组实验数据在平面坐标上进行描点，观察点的分布与走势，用平滑曲线作出反映f和x对应规律的图象e将铁架台放在水平实验桌上，将金属横杆水平固定在铁架台上f给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码，分别观察指针所指的位置，测出对应的伸长x2、x3g根据图象和数据做出结论并整理仪器实验中合理实验步骤排序为()aebafcdg bebafdcg cebfcadg deafbcdg答案：a2(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中，以下说法正确的是()a弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度b用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态c用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量d用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验，他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长l0，再把弹簧竖直悬挂起来，挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度l，把(ll0)作为弹簧的伸长量x.这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后画出的图线可能是下图所示图象中的()解析：(1)本实验中应以需要研究的一根弹簧为实验对象，在弹性限度内通过增减砝码的数目，以改变对弹簧的拉力，来探索弹力与弹簧的伸长量的关系，所以选a、b.(2)由于考虑弹簧自身重力的影响，当不挂钩码时，弹簧的伸长量x0，所以选c.答案：(1)ab(2)c3.图255某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力f，测出弹簧的总长度l，改变外力f的大小，测出几组数据，作出外力f与弹簧总长度l的关系图线如图255所示(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为_ cm；该弹簧的劲度系数为_ n/m.解析：由图象可知f0时，l010 cm，即自然长度为10 cm，根据fkl，k n/m50 n/m.答案：10504某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图256所示的实验装置他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中(弹簧始终在弹性限度内)测量次序123456弹簧弹力大小f/n00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1)根据实验数据在图257的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小f跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的描出来，并作出fx图线(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_(3)该弹簧的劲度系数k_.(保留两位有效数字)答案：(1)图线如下图所示(2)弹簧的原长(3)42 n/m5某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作l0；弹簧下端挂一个50 g的砝码时，指针指示的刻度数值记作l1；弹簧下端挂两个50 g的砝码时，指针指示的刻度值记作l2；挂七个50 g的砝码时，指针指示的刻度值记作l7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是_和_测量记录表：代表符号l0l1l2l3l4l5l6l7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1图258 (2)实验中，l3和l7两个值还没有确定，请你根据图258将这两个测量值填入记录表中(3)为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1l4l06.90 cm，d2l5l16.90 cm，d3l6l27.00 cm.请你给出第四个差值：d4_cm.(4)根据以上差值，可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量l.l用d1、d2、d3、d4表示的式子为：l_，代入数据解得l_cm.(5)计算弹簧的劲度系数k_n/m.(g取9.8 m/s2)解析：(1)记录数据时，小数点应保留两位数据，l5、l6错误(2)一要注意零刻度在最上端，二要注意数据记录读到刻度尺最小分度值的后一位(3)逐差法可充分利用所测得数据，根据前三个差值，可列出第四个差值(4)四个差值之和求平均值为四个50 g砝码使弹簧伸长的长度，故求每个砝码使弹簧的伸